科普丨NAS是否真的伤硬盘？硬盘报警两种机制解析NAS硬盘推荐

　　#头条创作挑战赛#⏹ 前言
　　有群友反馈成品NAS伤硬盘，当时还挺惊讶的，毕竟我自己没有遇到过类似的问题，如果成品NAS真会加速硬盘报废那就严重了，设备事小，丢数据事大，正常不应该存在这样的问题。
　　看完描述截图后确认是触发了系统的数据保护提醒，而并非是真正意义上的＂硬盘报废＂，这种数据保护机制在定制系统中挺常见，本文以威联通为例和大家分享一下报警机制触发原理、问题定位和解决方法，觉得有所帮助欢迎关注点赞收藏三连哈。
　　⏹ 目录
　　有朋友评论区提建议列个提纲，以后这种科普文都贴一下哈。
　　⏹ 新手搭建NAS的注意点
　　相信能点进来的朋友，多数是准备入坑NAS或者刚入坑不久就遇到问题的新手，先说一下搭建的注意点，帮助大家少走弯路。
　　1️⃣  NAS和传统云盘有什么区别？
　　在大部分用户认知中NAS和传统云盘重复度很高，基础功能正常如下当做几台设备的中转站，同时备份重要文件，现在网盘还多了离线下载和在线播放视频。
　　实际上现在的NAS已经不只是上述功能，随着设备机能的提升已经可以承担数据中心的任务，系统可用功能非常多，常见的有照片管理、协同办公、关联监控等等。
　　随着Docker（虚拟化容器）的普及，也给NAS带来了非常多的功能拓展，比如我之前更新过的RSS推送、电子书库、智能家居中控等等，玩法相当丰富。
　　除了上述自用功能以外，很多朋友也会在NAS上挂一些割草机，比如老东家点心云这类PCDN、QL、听云等等挂机项目，一天弄个几块钱现金报销电费网费还是不错的。
　　2️⃣  一套完整环境需要多少费用？
　　NAS本身属于单次投入的耐用品，比如本文使用的顶级钢炮NAS威联通TS-264C，N5095平台几乎可以胜任上面说的所有功能，大促时候三千以内能搞定，推荐低需求用户的TS-416一千六百多好价也有。
　　其次是硬盘，按照存储照片+下载电影这俩常规使用目的，正常用户起码需要6T的存储空间，毕竟手机拍摄500万像素的照片单张就要4-8M的存储空间，更别提动辄20G起步的原盘电影。
　　需要注意硬盘的好坏直接关乎到数据的安全，这也是写这篇文章的出发点所在，数据无价所以还是建议上NAS专用盘，NAS硬盘一般都是支持7*24小时365天全天候运行，稳定性更高，转速也更高，还有一些针对NAS环境优化过的特定技术，综合看来NAS专用盘的性价比会更高一些。
　　除了上述两个核心硬件，有可能需要更换的是网关设备，上述功能几乎都需要网关设备有较强的负载能力（一般是路由器）：
　　以目前的性价比型号中兴AX3000巡天版为例，需要准备两百多的预算。
　　如果NAS到路由器的距离比较远，可能还需要加子节点组MESH，预算又得多出两百多。
　　如果想组全2.5G内网拓扑，由于大部分路由器只有一个2.5G网口，又得准备七百多。
　　这么算下来，搭建一套全新全2.5G的NAS环境需要准备起码4000元左右的预算，其中NAS设备、路由器、交换机都上二手的话预算能少一半起步，唯独机械硬盘不建议，毕竟数据重要。
　　3️⃣  入坑需要多少时间成本？
　　动手部署其实挺简单的，将硬盘上硬盘笼，NAS网口连路由器即可，算上开机也花不了十分钟，有手就行。
　　威联通群晖这类传统NAS需要一些使用学习成本，原因在于这类NAS专业度偏高，给出的配置接口相当多，并且大部分描述都用的是专业术语，光是创建存储池就很容易看得新手一脸懵。
　　虚拟交换机、DDNS、套件安装这类基础配置倒还好，跟着设置向导走或者看看站内的新手教程其实都能在两小时内搞定，没有特别难的操作，主要是流程比较长。
　　相对而言有难度就是前文提到的Docker，需要根据实际情况去修改参数才能正确部署，本人也经常会分享有趣项目的保姆级部署教程，看到这里的朋友顺道点个关注吧。
　　4️⃣  关于RAID
　　作为专业存储设备，新手肯定会遇到是否需要做RAID的问题，这里简单说一下不同RAID的区别，正常有三个方向，详细可以参考威联通官网说明，支持容量计算：
　　https://www.qnap.com.cn/zh-cn/selector/raid-selector
　　第一是不做RAID直通使用，单块盘做单个存储池，这么做的好处是合理分配应用对应区域后完全没有读写性能损失，同时也存在数据丢失的风险，毕竟只有一次备份。
　　第二是做RAID1以上，原理是将多块物理硬盘通过软件合并成一块大虚拟硬盘，当发起文件写入或者修改的时候，每一块硬盘都会同时写入相同的数据作为备份，好处是即使某块硬盘损坏也不会丢失数据，坏处是这多块硬盘的总可用空间和读写性能会下降。
　　如果数据真的非常重要，建议入手四盘位型号做RAID5，三重镜像备份可以说是兼顾性价比和安全性的RAID类型。
　　特别注意：大部分的民用级NAS都是软件RAID，而不是通过自带的阵列卡组硬RAID，软RAID对CPU和硬盘本身要求较高，CPU性能不够和使用普通硬盘都可能会出现掉盘问题，切记RAID1以上的阵列使用高性能X86NAS并建议使用NAS专用硬盘，比如东芝N300系列，在下文我也将以它为例来展开叙述。
　　第三是RAID0和RAID-Z这两类直接合盘：
　　RAID0毫无备份属性，只是单纯的将两块硬盘合成一个大虚拟硬盘，且性能有损失，个人不推荐。
　　RAID-Z是QTSHero使用的ZFS独享RAID，相对于传统RAID灵活很多，可以选择是否进行镜像备份，也是目前商用环境的优先选择之一。
　　⏹ 什么情况会触发硬盘报警
　　首先大家得明白，硬盘作为存储数据的硬件，抛开电影文档这类应用文件完整性先不说，系统文件如果出现损坏会影响正常运行，譬如Windows系统的表象就是蓝屏。
　　NAS这类专业向操作系统都会针对数据保护设计提醒机制，正常分为两层：
　　第一层是系统自录数据，安全等级较高，当系统统计的读写错误计数触达到阈值后自动将对应的Pool权限改成只读并推送提示消息，用户只能将对应Pool中的数据复制出来，不能进行修改或者删除操作。
　　第二层是直接读取硬盘芯片的SMART日志，安全等级较低，当硬盘统计的错误计数触达阈值后会推送消息并禁用该硬盘，更换硬盘前无法对这块硬盘关联的软件和配置进行任何操作，如果是新加硬盘则不允许挂载使用。
　　说人话：只要读写错误到一定次数系统就会发出提醒，毕竟等SMART报错已经晚了，开机自检可能都过不去，更别说导出数据，所以系统作者会预留一个提前量，在硬盘彻底不能用之前提醒用户把数据复制到安全硬盘上。
　　威联通的区分方法也比较简单，在存储与快照总管中选中想查看的硬盘，点击查看磁盘运行状况，下图已经分别做了标注，这块刚插入的老硬盘SMART检测已经报警了，虽然威联通的系统记录显示良好，实际上并不能创建存储池使用。
　　几乎所有操作系统都有这两层机制，只是对硬件状态的容忍度不一样，Windows这种亲民向系统的阈值设置就比较高，所以会出现威联通：提示硬盘报警但插上win电脑提示良好的情况。
　　但是，只要出现报警就需要重视，说明这块硬盘或者关联软硬件真出现了问题，应该先定位并解决触发错误的问题点，解决完后在NAS上删除这块硬盘对应的存储池，重建即可继续使用。
　　PS：数据比较重要的话还是建议上NAS专用硬盘，对工作环境容忍度高一些，出问题的几率少且纠错能力比较强。
　　⏹ 导致硬盘报警的原因有哪些
　　上面说了两种硬盘报损逻辑，简单来说就是大概率不是硬盘完全不能用，可能是数据读写错误次数太多触发了系统保护，诱因正常分下面两大类情况。
　　1️⃣  硬件层诱因
　　优先考虑是否是环境问题，一般是硬盘放置不当、温度过高或者供电不稳定导致，尝试重新安装硬盘并检查硬件温度，切记硬盘笼上紧卡扣（螺丝），放置NAS需要找水平且出风口无遮挡的位置。
　　其次检查硬盘健康度，机械硬盘是消耗品，毕竟物理结构和工作原理在这儿，磁头和碟片均有寿命，如果系统统计与SMART同时报警，那么只有换硬盘这一条出路。
　　机械硬盘可用寿命和它的结构设计+选用元件相关，以手上有的NAS专用硬盘东芝N300为例：
　　在抗震方面，N300内置了RV传感器，通过检测数据配合NAS系统减少旋转振动效应，有助于确保抗冲击和振动的高可靠性，10T以上容量的N300还用上了稳定盘片技术，两端固定的电机轴也能帮助减少系统引起的振动，确实能提高读写运行期间的跟踪精度和性能。
　　在耐久方面，N300采用了斜坡加载技术，可以减少读取数据时对记录磁头和介质的磨损，同时也会根据任务自动调整寻道速度，帮助减少高温运行期间的热量积聚，同时也提供了三年的保修，比较适合7*24使用。
　　硬盘当前剩余寿命评估很简单，厂家一般会在主控中设定好相关统计数据的临界值以供参考，即使看不懂这些复杂参数，用户也能通过NAS的硬盘管理检测工具快速判断。
　　威联通的测试工具项目比较全，除了常规的寿命评估和温度监测以外，还可以对硬盘进行测速，同样是在存储与快照总管中，可以分别对顺序读写和随机读写进行测试，如下图：
　　我手头这块N300官方标注MTTF（理论平均无故障时间）高达120万小时，理论极限写入量则是180TB/年，加上对比友商价格便宜些，确实适合个人NAS用户使用。
　　2️⃣  其他关联诱因
　　硬盘SMART统计数据很多软件都能看到，包含寻道错误率、加速度感应错误率、无法校正的扇区数等等与错误相关的统计项目。
　　根据描述就可以知道，软件或者系统层的不当操作会被纳入计数，甚至网络质量差导致的下载文件损坏导致的读写错误也会算一次计数，这也是为什么很多软件会提供完整性验证的原因。
　　目前硬盘厂商都会针对数据完整性做一些软件层的优化，继续以N300为例，这款硬盘板载的缓存算法和缓冲区可以管理优化读写周期间的缓存分配，另外还有降低恢复时间的错误恢复控制技术，这点对做了RAID导致总读写性能下降的设备来说尤为重要。
　　除了硬盘本身问题（运行时间太久、工作温度高、有坏道/坏块）以外，内存出错同样也可能会导致硬盘数据损坏，所以正规企业都会定期对存储设备维护，即使没有到寿命也会强制替换掉老旧内存硬盘，用以保证数据完整性和安全性。
　　⏹ 如何选购并维护机械硬盘
　　相信大家已经了解了诱发报警的原因，接下来分享选购维护相关的知识点。
　　1️⃣  选择合适的硬盘
　　从源头优化肯定最好，机械硬盘叠瓦（SMR）和传统垂直（CMR）的区别不再多说，大家多多少少应该都听说过也就不再赘述了，结论就是优先买传统垂直。
　　NAS硬盘和普通硬盘的区别上文提到过，主要在于结构稳定性、温度控制和数据纠错这三点，如果数据比较重要推荐上NAS专用型号，本文当做案例的N300在小容量NAS专用盘中算价格比较低的，性能和温控也不差，7200R+256M大缓存的垂直盘真不多。
　　2️⃣  监控设备温度
　　威联通大部分设备本身都不存在温度过高的风险，常规运行温度都在40°以下，43°是机械硬盘稳定工作的极限，SAS机械硬盘和SATA结构固态硬盘也是这个标准。
　　比较特殊的是TS-453Dmini那种垂直风道的型号，个人建议选择运行温度较低的NAS专用硬盘或者低转速监控硬盘，特别需要规避翻新盘，硬盘报废是小事情，辛辛苦苦存的数据没了非常耽误工作。
　　⏹ 相关设备推荐
　　列一下本文案例和推荐硬件。
　　1️⃣  东芝（Toshiba） N300 4T NAS专用盘
　　简介：本文拿来当案例的存储产品是东芝的机械硬盘，其一直都是以性价比出名，N300作为高端型号用上了自家所有高精尖技术以确保7*24运行的稳定性，7200r+256MB的大缓存也能提供274MB/s的读写速度，对数据存储要求高的朋友推荐入手。
　　2️⃣  威联通（QNAP）TS-264C
　　简介：本文拿来当案例的型号，也是目前最强双盘位X86钢炮NAS，放着省空间，N5105带来的单核主频升级和核显升级是所有用户刚需，内置的NVME槽和2.5G网口完美适配（特指随机读写），双2.5G网口也支持聚合使用，喜欢高性能小NAS的朋友推荐入手。
　　3️⃣  威联通（QNAP）TS-416
　　简介：TS-416使用目前最主流的顶级ARM平台瑞芯微RK3568，同时板载了4G内存（不支持后加或更换）和双千兆网口，非常适合轻量折腾玩家，造型同样为威联通经典的四盘位设计，外观方案几乎没有改变，除了轻松硬解高码率4K以外，威联通实验室还把NPU用在AI相片处理上，配合所有NAS中图片处理最强的软件QuMagie，只玩影音和少量Docker的玩家真的可以入手这款。
　　⏹ 总结
　　给一拉到底的朋友简单说明下：
　　1.威联通NAS对硬盘的健康评估有两套机制，提示警告可能只是读写错误次数太多，并不带代表完全不能继续使用级别的物理损坏。
　　2.出于数据安全性和完整性考虑，威联通这类专业NAS对硬盘健康度的评估要求较高，如果该硬盘SMART没有报错但威联通上变成只读，可以解决问题后重建存储池继续使用。
　　3.如果对设备维护完全没啥了解，建议直接入手NAS专用硬盘，贵是贵了点，但能有效减少读写次数，从而延长该存储环境的使用周期，毕竟数据无价。
　　4.不管是啥系统，如果系统报警是因为硬盘SMART统计的错误计数太多导致，建议把对应硬盘闲鱼卖给回收商，别再用了。